第7讲 金属及其化合物(3)——“铁”和“铜”(目)

高考要求内容要求层次具体要求ⅠⅡⅢ金属及其化合物√能应用金属的活动顺序判断反应并解释相关现象√根据研究物质的思路和方法，掌握常见金属单质及其重要化合物的主要性质和应用√通过生活中常见合金的组成及其重要应用，了解合金与金属在性能上的主要差异北京高考解读年次2010 2011 2012题号7、25 9、11、27 7、10分值17 11 12解析以金属元素及其化合物知识为依托的无机推断仍是主要考查方式。

此外也会与基本实验，现象解释、定性推测、反应原理、定量计算、元素周期律等其他方面结合，试题形式多变。

Cu与合金的性质这部分内容有所增加，需要重视起来。

满分晋级新课标剖析第7讲金属及其化合物(3)——“铁”和“铜”元素化合物2级常见金属铝和铁元素化合物7级铝、铁及其化合物元素化合物15级金属元素——铁、铜一、铁及其化合物的转化二、铜及其化合物的转化7．1 铁和铜单质的性质性质铁铜物理性质 银白色金属光泽，有良好的导电导热能力，粉末为黑色。

能被磁铁吸引。

紫红色金属光泽，粉末为紫红色。

质软，具有良好的导电导热能力（仅次于银）和延展性。

不能被磁铁吸引。

常见化合价 +2、+3 +1、+2化学性与非金属反应 与氧气的反应 234 3Fe+2O Fe O 点燃 只在氧气中点燃才能发生反应，现象：剧烈反应，火星四射，有黑色固2 2Cu+O 2CuO 在干燥空气中比较稳定，但在潮湿的空气中易被腐蚀 知识网络知识点拨8．2 铁的化合物的性质一、铁的氧化物的性质比较与非氧化性酸反应FeO2H++22Fe H O++碱性氧化物23Fe O6H++322Fe3H O++碱性氧化物34Fe O8H++232Fe2Fe4H O++++复杂氧化物与氧化性酸反应33FeO10HNO+（稀）333Fe(NO)2NO5H O++↑同上3433Fe O28HNO+(稀)339Fe(NO)+2NO14H O+↑共性高温时，都能被C、CO、2H、Al等还原剂还原，还原过程中铁的化合价逐渐降低，最终都生成铁二、铁的氢氧化物的性质比较2Fe(OH)3Fe(OH)制备22Fe2OH Fe(OH)+-+↓要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，或在液面上覆盖一层苯或煤油（不能用4CCl），以防止空气与2Fe(OH)接触发生反应。

或用其他方法（如用2H）将试管内空气排净后再将亚铁盐与NaOH溶液混合。

33Fe3OH Fe(OH)+-+↓Fe3+水解可形成胶体3Fe(OH)将少量饱和的FeCl3溶液滴加到沸腾的蒸馏水中，继续加热至液体呈红褐色，就得到了浓度较大的3Fe(OH)胶体。

性质白色絮状沉淀红褐色沉淀在空气中迅速被2O氧化：2224Fe(OH)O2H O++34Fe(OH)加热易分解：32322Fe(OH)Fe O3H O+△222Fe(OH)2H Fe2H O++++332Fe(OH)3H Fe3H O++++转化常温下，白色沉淀迅速变成灰绿色，后成为红褐色。

此知识点经常作为铁元素存在的检验方法和推断题的重要突破口。

（1）直径为1nm~100nm的分散质分散在分散剂中形成的分散系。

可分为：气溶胶、液溶胶、固溶胶。

（2）胶体的物理性质：丁达尔效应；布朗运动；电泳现象；（凝聚）介稳性；胶体微粒不能透过半透膜，能透过滤纸。

（3）使胶体聚沉的措施：加热；加电解质；加带异性电荷的胶粒。

三、“铁三角”（Fe、2Fe+、3Fe+之间）的相互转化铁的盐类有亚铁盐（溶液常显浅绿色）和铁盐（溶液常显黄色）。

3Fe+有一定的氧化性，在某些还原剂作用下，可以还原成2Fe+；2Fe+有一定的还原性，在某些氧化剂作用下，可以被氧化成3Fe+。

“铁三角”比较全面地反映了铁及其化合物的性质，以及Fe、2Fe+、3Fe+之间的相互转化规律，如下图所示。

转化方向发生反应举例2Fe Fe +−−→铁与氧化性比较弱的非金属（如S 、2I ）、非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）、不活泼金属的盐溶液（如4CuSO 溶液）或铁盐反应32Fe 2Fe 3Fe +++ Fe SFeS △+2FeFe +−−→比较活泼的金属（如Al 、Zn ）能从亚铁盐溶液中置换出铁来。

同时较强还原剂（CO 等）可以将Fe 2+还原为Fe 。

22FeCl Zn ZnCl Fe ++ 3Fe Fe +−−→铁与强氧化剂（如2Cl 、3HNO 、浓硫酸）在一定条件下反应 3332Fe 4HNO ()Fe(NO )NO 2H O +++稀↑3Fe Fe +−−→铁盐溶液与活泼的金属（K 、Na 、Ca 除外）反应时，铁可被还原。

同时较强还原剂（Al 、CO 、H 等）可以将Fe 3+还原为Fe 。

322FeCl 3Zn()2Fe 3ZnCl ++足量 23Fe Fe ++−−→ 亚铁盐与强氧化剂反应 2232FeCl Cl 2FeCl + 32Fe Fe ++−−→ 铁盐溶液与还原剂的反应3222FeCl Cu2FeCl CuCl ++四、2Fe +、3Fe +的鉴别（用于区分Fe 2+和Fe 3+的溶液，而不能用于证明某溶液中一定含有Fe 3+或者Fe 2+）方法实验现象直接观察颜色2Fe +溶液呈浅绿色，3Fe +的溶液呈黄色利用显色反应Fe 3+：向溶液中滴入KSCN 溶液，若溶液呈红色，则证明有Fe 3+存在。

Fe 2+：向溶液中滴入KSCN 溶液，不变色；再向其中滴加H 2O 2溶液（或者通入少量Cl 2），若溶液呈血红色，则证明有Fe 2+存在。

（不适用于检验Fe 3+溶液中是否混有杂质Fe 2+）Fe 3+：向溶液中滴入苯酚溶液，若溶液呈紫色，则证明有Fe 3+存在。

利用沉淀的颜色Fe 2+：向溶液中滴入NaOH 溶液，若观察到有白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，则证明有Fe 2+存在。

Fe 3+：向溶液中滴入NaOH 溶液，若直接观察到有红褐色沉淀，则证明有Fe 3+存在。

利用3Fe +的氧化性Fe 3+：向溶液中加入铜片，一段时间后，观察铜片被腐蚀，则证明溶液中含有Fe 3+。

Fe 3+：将溶液滴在淀粉碘化钾试纸上，若观察到试纸变蓝，则证明溶液中有Fe 3+存在。

利用2Fe +的还原性Fe 2+：向溶液中滴入溴水，若观察到溴水褪色，则证明溶液中是Fe 2+。

Fe 2+：向溶液中滴入几滴KMnO 4溶液，若观察到紫色褪去，则证明溶液中的是Fe 2+。

【例1】在含有FeCl 3、FeCl 2、AlCl 3、NaCl 的溶液中，加入足量的Na 2O 固体，在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目变化最小的是（ ） A.Na + B.Al 3+ C.Fe 3+ D.Fe 2+【答案】B【例2】能正确表示下列反应的离子方程式是（ ）A ．将铜屑加入Fe 3+溶液中：2Fe 3++Cu=2Fe 2++Cu 2+B ．将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe 3O 4+8H +=3Fe 3++4H 2OC ．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：Fe 2++4H ++NO 3-=Fe 3++2H 2O+NO↑D ．将铁粉加入稀硫酸中：2Fe+6H +=2Fe 3++3H 2↑【答案】A【例3】用高铁酸钠（Na 2FeO 4）对未来河湖的淡水消毒是城市饮用水处理新技术，下列对Na 2FeO 4例题精讲用于饮用水消毒处理的分析正确的是（多选）（）A．Na2FeO4在溶液中显强酸性，能消毒杀菌B．在Na2FeO4中Fe为+6价，具有强氧化性，能消毒杀菌C．Na2FeO4的还原产物Fe3+易水解为Fe(OH)3胶体，可使水中悬浮物凝聚沉降D．Na2FeO4的还原产物Fe2+易水解为Fe(OH)2胶体，可使水中悬浮物凝聚沉降【答案】BC【例方案现象或产物①将铁片置于CuSO4溶液中铁片上有亮红色物质析出②将铁丝和铜丝分别在氯气燃烧产物分别为FeCl3和CuCl2③将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中产物分别为Fe2(SO4)3和CuSO4④将铜片置于FeCl3溶液中铜片逐渐溶解⑤将铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接铁片溶解，铜片上有气泡产生A．2种B．3种C．4种D．5种【答案】A【例5】（11山东）Al，Fe，Cu都是重要的金属元素。

下列说法正确的是（）A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物B．三者的单质放置在空气中只生成氧化物C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu，Fe，Al【答案】C【例6】下图是氧气氧化某浓度Fe2+生成Fe3+过程的实验结果，下列有关说法正确的是( )A.pH=1.5时氧化率一定比pH=2.5时大B.其他条件相同时，80 ℃的氧化率比50 ℃大C.Fe2+的氧化率仅与溶液的pH和温度有关D.该氧化过程的离子方程式为：Fe2++O2+4H+===Fe3++2H2O【答案】B【例7】（08江苏）研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以收到直观形象的效果。

下列表达不正确的是（）A．密闭容器中CuO和C高温反应的气体产物：12CO22n(CuO)n(C)B．Fe在Cl2中的燃烧产物：1 1.522FeCl33n(Cl2)n(Fe)C．AlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式：343Al3+3AlO2-2-n(NaOH)n(AlCl3)D．氨水与SO2反应后溶液中的铵盐：【答案】B【例8】（12海淀二模）高炉炼铁的主要反应是：Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2。

下列说法正确的是（）O C OA．CO2的电子式为B．Fe2O3分别与浓硝酸和稀硝酸反应，二者产物不同C．在高炉炼铁过程中，若增加炼铁高炉的高度能提高CO的转化率D．在高炉炼铁过程中，将铁矿石粉碎后投入高炉可以提高该反应的化学反应速率【答案】D【例9】（12海淀二模）甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如下图所示（某些条件和部分产物已略去）。

下列说法不正确．．．的是（）A. 若甲既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应，则丙可能属于两性氧化物B. 若甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质，且戊为碱，则丙只能为Na2O2C. 若丙、丁混合产生白烟，且丙为18电子分子，丁为10电子分子，则乙的水溶液可能具有漂白作用D. 若甲、丙、戊含有同一种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的顺序可能为：甲< 丙< 戊【答案】B【例10】孔雀石的主要成分为xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O，为测定其中CuCO3的质量分数，称取a g 样品进行实验。

下列实验方案可行的是A. 充分加热样品，用碱石灰吸收逸出气体，增重b gB. 加热至样品质量不再发生变化，称得其质量为b gC. 向样品中加入足量的稀盐酸，用排水法收集逸出气体，得b mL气体D. 向样品中加入足量的稀盐酸，充分反应，将生成的气体全部通入到足量Ba(OH)2溶液中，过滤、洗涤、烘干，得b g固体【答案】D【例11】（08西城）已知2Fe2++Br2＝2Fe3++2Br-。